Applications du moteur diesel dans les véhicules et les générateurs industriels

Les applications du moteur diesel sur les véhicules et les générateurs industriels ont considérablement augmenté au fil des ans. Pourtant, le moteur à essence peut parfois remplir des rôles similaires, bien que le diesel soit plus coûteux.

Rappelons que le moteur diesel diffère du moteur à essence par son processus de combustion et son rendement. Dans un diesel, l'air et le carburant sont introduits à des stades distincts et seul l'air est comprimé à un taux élevé (14:1 à 25:1), contre 8:1 à 12:1 pour l'essence. Cette compression extrême génère une température bien supérieure, provoquant l'auto-inflammation du carburant injecté au point mort haut.

Nous allons examiner les principales applications du moteur diesel et les avantages qui en découlent. Un article précédent traitait déjà du moteur diesel.

Applications du moteur diesel

Voici les principaux domaines d'utilisation du moteur diesel, chacun tirant parti de caractéristiques spécifiques :

Voitures particulières :

Le diesel est connu pour les gros camions et les grosses berlines, mais aussi désormais pour les citadines. La souplesse de fonctionnement et le couple élevé à bas régime sont essentiels pour les voitures particulières et les utilitaires légers. L'injection électronique a amélioré la progressivité du couple, permettant aux constructeurs de proposer des véhicules haut de gamme motorisés diesel. Ces moteurs comportent généralement 3 à 10 cylindres, pour une cylindrée de 0,8 à 5,0 litres. Les motorisations modernes sont presque toutes turbocompressées à injection directe.

Locomotives :

Les premières locomotives diesel sont apparues en 1913, conçues pour un fonctionnement continu et capables d'utiliser des carburants de qualité médiocre. Certaines utilisent des moteurs deux temps, mais les locomotives modernes sont souvent diesel-électriques : le moteur diesel entraîne un générateur qui alimente des moteurs de traction électriques, sans liaison mécanique directe. Le diesel a supplanté la vapeur sur toutes les lignes non électrifiées des pays industrialisés.

Navires :

Les exigences varient selon l'usage maritime. Les moteurs diesel à quatre temps à vitesse moyenne (jusqu'à 24 cylindres, puissance de l'ordre du mégawatt) équipent les bâtiments militaires et les navires de taille moyenne. Les petits bateaux peuvent utiliser des moteurs de poids lourds. Les gros navires emploient des moteurs deux temps à très basse vitesse, d'un rendement pouvant atteindre 55 %. Contrairement aux diesels classiques, ces moteurs brûlent du fioul très visqueux. Les sous-marins sont généralement diesel-électriques.

Moteurs diesel stationnaires :

Ils sont couramment utilisés pour la production d'électricité, mais aussi pour entraîner des compresseurs de réfrigération ou d'autres pompes. Ils fonctionnent en permanence, soit à charge partielle, soit par intermittence à pleine charge. Les groupes électrogènes tournent à régime fixe (souvent 1500 tr/min pour 50 Hz en Europe, 1800 tr/min pour 60 Hz aux États-Unis) pour synchroniser la fréquence du réseau.

Moteurs diesel hors route :

Très présents dans les engins de chantier, ils offrent efficacité énergétique, fiabilité et facilité d'entretien. La puissance maximale et le silence ne sont pas des priorités ; l'injection mécanique et le refroidissement par air restent courants. Les puissances vont de 3 kW pour les plus petits aux moteurs de poids lourds pour les plus puissants.

Aviation :

Les moteurs diesel d'aviation existaient avant la Seconde Guerre mondiale, mais ont disparu à la fin des années 1970. En 1978, Karl H. Bergey estimait qu'un diesel d'aviation générale était improbable à court terme. Depuis 2016, ils réapparaissent sur les drones (UAV) pour leur fiabilité, durabilité et faible consommation. En 2019, l'AOPA annonçait qu'un modèle pour l'aviation générale « approche de la ligne d'arrivée ».

Ceci conclut notre tour d'horizon des applications du moteur diesel. J'espère que cette lecture vous a été profitable. Merci de la partager avec d'autres étudiants. À bientôt !